本實(shí)用新型屬于化纖設(shè)備領(lǐng)域,具體地說,涉及一種分體式高分子溶液成型的紡絲箱體。
背景技術(shù):
高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。
我們研究的是一種天然的可再生的高分子材料,大量存在于綠色植物中,例如:樹木、秸稈、竹子等等,是自然界取之不盡,用之不竭的資源,天然高分子材料制得的產(chǎn)品性能優(yōu)良,尤其是其所具有的綠色環(huán)保特點(diǎn),使它得以迅速發(fā)展。近些年天然高分子材料溶液的制備工藝不斷進(jìn)步,但適用于成型的紡絲設(shè)備卻尚待開發(fā)。傳統(tǒng)的紡絲箱體中由于計(jì)量泵和紡絲組件小巧,通常設(shè)置在同一紡絲箱體內(nèi),裝置體積也小巧,加熱方便,加之采用氣相熱媒傳熱(如聯(lián)苯蒸汽、聯(lián)苯-聯(lián)苯醚混合蒸汽等,加熱介質(zhì)加熱溫度均在200度以上),不存在加熱不均的問題。
由于天然高分子紡絲的生產(chǎn)具有特殊性,(1)高密度配置的噴絲板的噴絲孔紡出的絲條,使吹風(fēng)的風(fēng)束不易穿過絲束,絲條難以均勻冷卻;(2)紡絲組件的噴絲板上的噴絲孔排布長度長;(3)加熱介質(zhì)為液體,溫度控制在100℃左右。由于高分子溶液的生產(chǎn)具有以上特殊性,就要求高分子溶液成型吹風(fēng)工藝中吹風(fēng)冷卻裝置的出風(fēng)口的風(fēng)速大,其風(fēng)速要求為熔紡的50倍左右,為減少風(fēng)速的衰減,需將出風(fēng)口設(shè)置在距出絲口較近的位置,而現(xiàn)有技術(shù)中,將計(jì)量泵箱體和紡絲組件箱體設(shè)置在一個加熱裝置內(nèi),受計(jì)量泵和紡絲組件結(jié)構(gòu)的限制,該一體式結(jié)構(gòu)無法使該出風(fēng)口與出絲口達(dá)到上述特殊要求,滿足上述近距離的情況下,吹風(fēng)冷卻裝置的進(jìn)風(fēng)風(fēng)道距離計(jì)量泵箱體過近,箱體內(nèi)的熱水加熱系統(tǒng)容易對進(jìn)風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的氣體產(chǎn)生過度加熱,降低了吹風(fēng)冷卻裝置的冷卻性能;加熱介質(zhì)為熱水,液態(tài)加熱介質(zhì)在加熱過程中容易產(chǎn)生加熱死角,導(dǎo)致加熱不均,影響紡絲質(zhì)量或?qū)е赂叻肿尤芤豪鋮s阻塞管路,將計(jì)量泵與紡絲組件設(shè)置于同一箱體內(nèi)進(jìn)行加熱保溫,使該現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
有鑒于此特提出本實(shí)用新型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)更合理、更符合于天然高分子溶液紡絲生產(chǎn)工藝的一種分體式高分子溶液成型的紡絲箱體。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
一種分體式高分子溶液成型的紡絲箱體,其特征在于:包括計(jì)量泵箱體、溶液管路部件和組件箱體,所述計(jì)量泵箱體內(nèi)設(shè)置定量計(jì)量高分子溶液的計(jì)量泵,所述組件箱體內(nèi)設(shè)置將高分子溶液擠壓成絲束的紡絲組件,所述計(jì)量泵箱體和組件箱體高低錯位排布,所述溶液管路部件連通計(jì)量泵箱體與組件箱體,用于高分子溶液的輸送,所述組件箱體的紡絲出口處設(shè)置有吹風(fēng)冷卻裝置,所述計(jì)量泵箱體、溶液管路部件和組件箱體均單獨(dú)采用液相加熱介質(zhì)加熱高分子溶液。
所述計(jì)量泵箱體包括計(jì)量泵箱體殼體、至少一個設(shè)置于殼體內(nèi)用于放置計(jì)量泵的泵盒,所述計(jì)量泵箱體殼體與泵盒之間密封連接形成加熱腔,所述計(jì)量泵箱體殼體上設(shè)有與所述加熱腔連通的加熱介質(zhì)入口管和出口管。
所述組件箱體包括組件箱體殼體、組件座、上板,所述組件座、組件箱體殼體和上板密封連接形成加熱夾層,所述組件箱體殼體上設(shè)置有與加熱夾層連通的加熱介質(zhì)入口管和出口管;所述溶液管路部件包括溶液管、包裹于所述溶液管外的夾套管,所述加熱套管上設(shè)置有加熱介質(zhì)入口管和出口管。
還包括隔板,所述隔板設(shè)置在所述加熱腔和/或所述加熱夾層內(nèi),所述計(jì)量泵箱體殼體和/或組件箱體殼體上的入口管和出口管分別設(shè)置在所述隔板兩側(cè)。
設(shè)置于所述計(jì)量泵箱體殼內(nèi)的隔板將加熱腔分為上下兩個腔室,并在隔板上設(shè)有至少一個連通口。
所述連通口設(shè)置在加熱介質(zhì)入口管和出口管的相對側(cè)面上。
設(shè)置于所述組件箱體殼體內(nèi)的隔板分別與所述組件箱體殼體、組件座和上板下表面密封連接,將加熱介質(zhì)入口管和出口管分隔。
所述計(jì)量泵箱體殼體上的入口管和出口管位于計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)側(cè)端均至少設(shè)置一個支管,所述支管上設(shè)置朝向計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)壁的水孔,所述支管的端部設(shè)有管堵板。
所述水孔為多個,所述水孔的軸向垂直于所述支管軸線,孔徑沿支管軸線向外逐漸增大。
所述液相加熱介質(zhì)為水。
采用上述技術(shù)方案后,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:通過將計(jì)量泵箱體與組件箱體之間設(shè)置溶液管路部件,將計(jì)量泵箱體與組件箱體之間高低錯位排布,為吹風(fēng)冷卻裝置的安裝提供了空間,滿足了吹風(fēng)冷卻裝置能夠近距離冷卻紡絲溶液,減少風(fēng)速的衰減,同時滿足了該吹風(fēng)冷卻裝置遠(yuǎn)離計(jì)量泵箱體,有效防止了計(jì)量泵箱體對進(jìn)風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的氣體產(chǎn)生過度加熱,提高了吹風(fēng)冷卻裝置的冷卻性能;計(jì)量泵箱體、溶液管路部件和組件箱體各部分均單獨(dú)采用液相加熱介質(zhì)加熱高分子溶液,與一體式箱體相比,箱體體積縮小,縮短了液體停留時間,縮短了熱媒循環(huán)時間,升溫更快,降低了產(chǎn)生加熱不均的概率;獨(dú)立加熱,可獨(dú)立調(diào)節(jié)計(jì)量泵箱體、溶液管路部件、組件箱體的熱水加熱溫度,操作靈活,適應(yīng)性強(qiáng);計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)可設(shè)置多個計(jì)量泵,對加熱腔中計(jì)量泵中的高分子溶液加熱,通過與相應(yīng)數(shù)量的紡絲組件及溶液管路部件連接,可實(shí)現(xiàn)多組并聯(lián)加熱;通過加熱介質(zhì)入口管,將加熱介質(zhì)輸送至加熱夾層中,對紡絲組件中的高分子溶液進(jìn)行單獨(dú)加熱,加熱夾層體積相對小,加熱介質(zhì)用量少,調(diào)溫效果快;通過在溶液管路部件中設(shè)置夾套管,通過加熱介質(zhì)入口管和出口管,使加熱介質(zhì)單獨(dú)對溶液管中的高分子溶液進(jìn)行加熱,保證在傳輸過程中,高分子溶液不冷卻;由于采用液相加熱介質(zhì),計(jì)量泵箱體殼體和組件箱體殼體體積為方形,容易產(chǎn)生加熱不均的現(xiàn)象,影響紡絲的質(zhì)量,通過在殼體內(nèi)設(shè)置隔板,將加熱介質(zhì)入口管與出口管隔開,防止加熱介質(zhì)未經(jīng)傳熱就從出口流出,使加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)循環(huán)更為充分,不留死角,使加熱更加均勻,提高紡絲質(zhì)量;采用隔板將計(jì)量泵箱體殼體分為上下兩個較小的腔室,使液相加熱介質(zhì)在計(jì)量泵箱體殼體形成一個上下兩層的環(huán)路,使加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)循環(huán)更為充分,使加熱更加均勻;通過將連通口設(shè)置在與加熱介質(zhì)入口管和出口管相對的殼體側(cè)面上,使計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)的環(huán)路達(dá)到最大,使加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)循環(huán)更為充分,使加熱更加均勻;將隔板設(shè)置成分別與組件箱體殼體側(cè)面、底面以及組件座密封連接的結(jié)構(gòu),使加熱介質(zhì)在加熱夾層中形成一個環(huán)路,使加熱環(huán)路達(dá)到最大,使加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)循環(huán)更為充分,使加熱更加均勻;通過設(shè)置支管,并在支管的端部設(shè)有管堵板和朝向計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)壁的水孔,改變水流方向,增加入口管和出口管處加熱介質(zhì)的輻射面積,提高水流速度,降低出現(xiàn)死角的可能,降低加熱不均的概率;通過使水孔朝向計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)壁,使計(jì)量泵箱體殼體內(nèi)壁附近的液體也參與循環(huán),不留死角,降低加熱不均的概率;通過使水孔孔徑沿支管軸線向外逐漸增大,提高支管外端部的水流速度,遵循等流速原理,使軸向各孔水流速度一致,水循環(huán)內(nèi)外一致;計(jì)量泵箱體、溶液管路部件、組件箱體各部分可拆卸安裝,便于檢修。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖說明
附圖作為本申請的一部分,用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步的理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,但不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。顯然,下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例,在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型的紡絲箱體連接示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的紡絲箱體剖視示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的計(jì)量泵箱體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型的計(jì)量泵箱體俯視示意圖;
圖5是本實(shí)用新型的計(jì)量泵箱體支管處結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型的組件箱體俯視示意圖。
圖中:1、計(jì)量泵箱體 2、溶液管路部件 3、組件箱體 4、吹風(fēng)冷卻裝置 101、計(jì)量泵箱體殼體 102、泵盒 103、溶液進(jìn)口 104、溶液出口 105、入口管 106、出口管 107、連通口 108、支管 109、水孔 110、管堵板 111、計(jì)量泵 112、泵板 113、泵座 114、加熱腔 201、溶液管 202、夾套管 300、上板 301、通孔 302、沉孔 304、定位孔 307、組件安裝口 310、隔板 311、溶液入口 312、組件箱體殼體 313、組件座 314、加熱夾層 401、進(jìn)風(fēng)口 402、出風(fēng)口
需要說明的是,這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本實(shí)用新型的構(gòu)思范圍,而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本實(shí)用新型的概念。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型,但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
如圖1所示,一種分體式高分子溶液成型的紡絲箱體,包括計(jì)量泵箱體1、溶液管路部件2和組件箱體3,計(jì)量泵箱體1內(nèi)設(shè)置用于定量計(jì)量高分子溶液的計(jì)量泵111,組件箱體3內(nèi)設(shè)置用于將高分子溶液擠壓成絲束的紡絲組件,計(jì)量泵箱體1和組件箱體3高低錯位排布,溶液管路部件2連通計(jì)量泵箱體1與組件箱體3,用于高分子溶液的輸送,紡絲組件的紡絲出口處設(shè)置有吹風(fēng)冷卻裝置4,計(jì)量泵箱體1、溶液管路部件2和組件箱體3均單獨(dú)采用液相加熱介質(zhì)加熱高分子溶液,液相加熱介質(zhì)為熱水。
實(shí)施例一:
如圖2所示,計(jì)量泵箱體1包括計(jì)量泵箱體殼體101和泵盒102,泵盒102設(shè)置于計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi),計(jì)量泵箱體殼體101與泵盒102之間密封連接形成加熱腔114,計(jì)量泵箱體殼體101上設(shè)有傳輸高分子溶液進(jìn)口103、溶液出口104和與加熱腔114連通的熱水入口管105和出口管106;
組件箱體3底部設(shè)有組件安裝口307,組件箱體3包括組件箱體殼體312、組件座313、上板300,組件座313設(shè)置在組件箱體殼體312內(nèi),上板300蓋設(shè)在組件箱體殼體312上,組件座313與組件箱體殼體312的下端焊接,上端分別與上板300的下表面焊接,形成加熱夾層314用于為紡絲組件加熱,上板300上設(shè)有溶液入口311,組件箱體殼體312上設(shè)置有與加熱夾層314相連通的熱水入口管105和熱水出口管106;組件座313內(nèi)安裝有紡絲組件,紡絲組件的紡絲出口位于組件箱體3的組件安裝口307處;紡絲組件的紡絲出口處的側(cè)面設(shè)置有吹風(fēng)冷卻裝置4,吹風(fēng)冷卻裝置4的出風(fēng)口402的出風(fēng)方向與紡絲出口的出絲方向垂直,吹風(fēng)冷卻裝置4的進(jìn)風(fēng)口401遠(yuǎn)離計(jì)量泵箱體1。
溶液管路部件2包括溶液管201、包裹于所述溶液管201外的夾套管202,夾套管202上設(shè)有熱水入口管105和出口管106;溶液管201的兩端分別與溶液出口104和溶液入口311通過法蘭連接。
計(jì)量泵箱體1、溶液管路部件2和組件箱體3三個部分的熱水入口管105、熱水出口管106可連接同一供熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)整體溫度一致,也可分別連接不通的供熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)不同的控溫,結(jié)構(gòu)簡單,控溫靈活;吹風(fēng)冷卻裝置4的出風(fēng)口402緊鄰紡絲出口。通過溶液管路部件2將計(jì)量泵箱體1與組件箱體3間隔一定距離,避免了計(jì)量泵箱體1對吹風(fēng)冷卻裝置4的過度加熱,提高了吹風(fēng)冷卻裝置4的冷卻性能,同時也為吹風(fēng)冷卻裝置4的安裝提供了空間。計(jì)量泵箱體1、溶液管路部件2和組件箱體3三部分分別獨(dú)立進(jìn)行加熱保溫,與將三部分設(shè)置于同一加熱裝置內(nèi)加熱相比,體積明顯縮小,大大縮短了熱水循環(huán)周期,提高了加熱效率,不易出現(xiàn)死角和加熱不均的現(xiàn)象,加熱保溫效果更好,紡絲質(zhì)量更好。
實(shí)施例二:
如圖3-4所示,在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,在加熱腔114內(nèi)設(shè)置隔板310,隔板310為水平方向設(shè)置,隔板310將熱水入口管105和出口管106分隔兩側(cè),并在隔板310上開設(shè)連通口107,連通口107設(shè)置在與熱水入口管105和出口管106相對的側(cè)面即遠(yuǎn)離熱水入口管105和出口管106的一側(cè),隔板310的邊緣分別與泵盒102和計(jì)量泵箱體殼體101的側(cè)面焊接,使計(jì)量泵箱體殼體101分為上下兩個加熱腔室,連通口107的數(shù)量為五個,連通口107為圓形,任意相鄰兩個連通口107之間的圓心距相等,熱水入口管105設(shè)置在低水位處,出口管106設(shè)置在高水位處。
連通口也可以是多個,多個連通孔相互獨(dú)立排成一排,相鄰連通口之間間隔相同的距離,也可以是相鄰連通口連通,構(gòu)成一個窄條口,隔板310可以為水平設(shè)置,也可以與水平面成一定角度設(shè)置;隔板310設(shè)置的位置可以是在加熱腔114沿豎直方向的任何位置,優(yōu)選設(shè)置在加熱腔114豎直面的中部,將加熱腔114分隔為上下等大的兩個加熱腔室;連通口107的數(shù)量可以是一個也可是設(shè)置多個,如果為一個優(yōu)選設(shè)置在遠(yuǎn)離熱水入口管105和出口管106一側(cè)的隔板310的中部,連通口107的形狀也可以是方形,長方形等;熱水入口管105和出口管106的高低可以任意設(shè)置,為使熱水充滿整個加熱腔114,不留死角,優(yōu)選熱水入口管105設(shè)置在低水位處,出口管106設(shè)置在高水位處;泵盒102的數(shù)量可以是一個,也可以是多個。
如圖3所示,計(jì)量泵箱體1內(nèi)熱水循環(huán)路線:熱水入口管105設(shè)置在殼體低水位處,熱水出口管106設(shè)置在殼體高水位處,因此計(jì)量泵箱體1內(nèi)熱水入口管105位于下腔室,熱水出口管106位于上腔室內(nèi),熱水循環(huán)路線,熱水由下腔室循環(huán)后,經(jīng)連通口107進(jìn)入上腔室完成熱交換后從熱水出口管106流出。
實(shí)施例三:
如圖3-5所示,在實(shí)施例一和二的基礎(chǔ)上,在本實(shí)施例中,計(jì)量泵箱體殼體101上的熱水入口管105和出口管106位于計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi)側(cè)端均設(shè)置兩個支管108,兩個支管108末端間的距離略小于計(jì)量泵箱體殼體101兩相對側(cè)面的間距,支管108的端部設(shè)有管堵板110,支管108上設(shè)置朝向計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi)壁的水孔109,水孔109開設(shè)在支管108的管壁上,水孔109的軸向垂直于所述支管108軸線,水孔109為多個,多個水孔109沿支管108軸向排成一排,任意相鄰兩個水孔109的中心距離相等,水孔109的孔徑沿支管108軸線向外逐漸增大,滿足等流速原理。
支管108的數(shù)量可以是多個,水孔109的孔徑可以是等大,優(yōu)選沿支管108軸線向外逐漸增大。
由于受計(jì)量泵箱體1上液相加熱介質(zhì)的熱水入口管105和出口管106管徑的限制,出口管106口和入口管105口處水流覆蓋面積太小,容易在貼壁處產(chǎn)生死角,通過在計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi)側(cè)端的熱水入口管105和出口管106上設(shè)置兩個支管108,支管108的端部設(shè)有管堵板110,并在支管108上設(shè)置朝向計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi)壁的水孔109,改變水流方向,增加了進(jìn)水及出水點(diǎn)的個數(shù),提高了流動水的覆蓋面積和水在箱體中的流通速度,進(jìn)一步縮短了循環(huán)周期,水孔109朝向計(jì)量泵箱體殼體101內(nèi)壁設(shè)置,使入口管105和出口管106所在側(cè)壁不產(chǎn)生死角,水孔109孔徑沿支管108軸線向外逐漸增大,實(shí)現(xiàn)同一支管上各水孔109水流速一致,實(shí)現(xiàn)同步推進(jìn)。
實(shí)施例四:
如圖6所示,在實(shí)施例一、二和三的基礎(chǔ)上,在組件箱體3的加熱夾層314內(nèi)設(shè)有隔板310,隔板310設(shè)置在熱水入口管105和出口管106之間,該隔板310為豎直板,隔板310的邊緣分別與組件箱體殼體312、組件座313和上板300下表面密封連接,將熱水入口管105和出口管106分隔。
隔板310也可以與豎直方向呈一定角度設(shè)置,優(yōu)選豎直設(shè)置,熱水入口管105設(shè)置在低水位處,熱水出口管106設(shè)置在高水位處。
由于組件箱體殼體312、組件座313為長方體形,因此加熱夾層314為窄環(huán)形,因此將隔板310設(shè)置成豎直板,使加熱夾層314內(nèi)的熱水在水平方向上為環(huán)繞窄環(huán)形加熱夾層314的大循環(huán),通過將熱水入口管105設(shè)置在低水位處,熱水出口管106設(shè)置在高水位處,使加熱夾層314內(nèi)的熱水在豎直方向上完全充滿整個加熱夾層314,該設(shè)計(jì)使組件箱體3結(jié)構(gòu)簡單,各處無死角,熱量利用率高。
實(shí)施例五:
如圖6所示,在實(shí)施例四的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中,上板300上設(shè)有多個通孔301、沉孔302和定位孔304,多個通孔301分為若干組,每組兩個,通孔301沿上板300長軸兩側(cè)成對相對設(shè)置,沉孔302也以同樣的方式設(shè)置,通孔301組和沉孔302組沿上板300長軸方向依次交替設(shè)置,其中沿上板300長軸方向兩端的孔組為沉孔302組;定位孔304為兩個,分別設(shè)置在經(jīng)過上板300中心的長軸的兩端。
其中優(yōu)選通孔301組和沉孔302組沿組件箱體3長軸方向由兩端向中心依次交替設(shè)置。
通孔和沉孔的設(shè)置,使安裝人員自上而下將螺釘旋入下組件,方便安裝人員施力,使安裝拆卸更加方便。
如圖2所示,紡絲溶液流向:將計(jì)量泵111和泵板112設(shè)置在泵盒102內(nèi),泵座113設(shè)置在計(jì)量泵箱體1內(nèi),泵座113、泵板112和計(jì)量泵111依次連接,泵座113的入口、出口分別與溶液出口104和溶液入口311通過管路連接。通過溶液進(jìn)口103經(jīng)管路進(jìn)入泵座113,經(jīng)泵座113到達(dá)泵板112再進(jìn)入計(jì)量泵111,通過精確計(jì)量后,再回到泵座113,經(jīng)管路、溶液出口104流入溶液管201,經(jīng)溶液管201、溶液入口311進(jìn)入紡絲組件,完成紡絲工序。
以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制,雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上,然而并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實(shí)用新型方案的范圍內(nèi)。